Rotiert Beteigeuze überhaupt? Vielleicht nicht

Beteigeuze ist der bekannte rote Riesenstern in der Ecke des Jägers Orion. Der in manchen Sprachen übersetzte Name bedeutet „Achselhöhle des Riesen“, was meiner Meinung nach von allen Sternennamen einfach der beste ist! Beteigeuze war in letzter Zeit ein faszinierender Beobachter, nicht nur, weil er vor ein paar Jahren unerwartet verblasste, sondern auch, weil eine neuere Studie seine superschnelle Rotationsgeschwindigkeit zeigt, die im Vergleich zu anderen Überriesen mit nichts zuvor gesehenem zu vergleichen ist.

Betelgeuse ist einer der hellsten Sterne am Himmel der nördlichen Hemisphäre, tatsächlich der zehnthellste, und hat eine atemberaubende rote Farbe. Es handelt sich um einen halbregelmäßigen, veränderlichen Stern, was bedeutet, dass seine schwankende Lichtausbeute eine gewisse Regelmäßigkeit aufweist, aber es gibt Gelegenheiten, vielleicht zwischen 20 und 2.000 Tagen, in denen die Schwankung unterbrochen wird. Wenn Beteigeuze an der Position der Sonne platziert würde, würde sich seine sichtbare Oberfläche höchstwahrscheinlich über die Umlaufbahn des Mars hinaus erstrecken und alles dazwischen verschlingen.

Wie alle Sterne dreht sich auch Beteigeuze, außer a Kürzlich durchgeführte Studie gepostet an die arXiv Ein Preprint-Server, der das Atacama Large Milimeter Array (ALMA) nutzte, hat gezeigt, dass Beteigeuze schneller rotiert als erwartet. Kühle Sterne wie Beteigeuze dehnen sich im Laufe ihrer Entwicklung aus und um den Impuls zu erhalten, muss sich die Rotation verlangsamen. Es ist möglich, dass der Massenverlust durch Sternwinde die Rotationsgeschwindigkeit weiter verringert. Die aktuelle Theorie sagt voraus, dass Rote Riesen sich mit etwa 1 km pro Sekunde drehen, während Rote Überriesen etwas weniger als 0,1 km pro Sekunde rotieren.

Abgesehen von der aktuellen Theorie scheint es mehrere Beobachtungen von mindestens einigen hundert schneller rotierenden Riesensternen gegeben zu haben. Insbesondere Beteigeuze hat eine schnellere Rotation als erwartet gezeigt. Etwas nützlich ist, dass die Nähe zur Erde dazu führt, dass ihre Oberfläche aufgelöst und genaue Messungen durchgeführt werden können. Messungen zeigten, dass die Hälfte der sichtbaren Hemisphäre blau und die andere Hälfte rot verschoben war. Wir können diese Informationen verwenden, um eine Rotationsgeschwindigkeit genau zu berechnen.

Für Beteigeuze wurde mit ALMA eine Radialgeschwindigkeit von etwa 5,47 km pro Sekunde gemessen. Dieser Wert wurde mit früheren Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop verglichen und glücklicherweise stimmte dies überein. Eine führende Theorie geht davon aus, dass die Entstehung von Doppelsternen eine mögliche Ursache ist, insbesondere eine Verschmelzung mit einem massearmen Begleitstern. Dies ist kein ungewöhnlicher Prozess, da voraussichtlich ein Drittel der Roten Überriesen eine Sternenverschmelzung erleben, bevor ihr Kern zusammenbricht und damit das Ende ihres Lebens markiert. Bei Roten Riesen untersuchte das Team die Auswirkungen der Verschmelzung mit Planetensystemen auf die Rotationsgeschwindigkeit.

Es gibt jedoch Schwierigkeiten, ausreichende Daten zu erhalten, aber das Team modellierte 3D-strahlungshydrodynamische Simulationen von Roten Überriesen mit ähnlichen Eigenschaften wie Beteigeuze. Das Team macht sprichwörtlich einen Strich durch die Rechnung und vermutet, dass die Beobachtungen möglicherweise falsch sind und falsche Signale vom wirbelnden konvektiven Plasma an der Oberfläche und nicht von der Rotation des Sterns selbst empfangen wurden!

Um herauszufinden, ob es möglich ist, die Rotationsgeschwindigkeit von Roten Riesen und Überriesen genau zu messen, mussten sie neue Verarbeitungstechniken entwickeln, um Vorhersagen zu treffen, die sie mit Beobachtungen von Beteigeuze vergleichen konnten. Das Team kam schließlich zu dem Schluss, dass, um zweifelsfrei feststellen zu können, dass Beteigeuze und andere Rote Überriesen schnell rotieren, Beobachtungen mit höherer Auflösung erforderlich sind, als die aktuelle Technologie zuverlässig liefern kann.

Mehr Informationen:
Jing-Ze Ma et al.: Rotiert Beteigeuze wirklich? Synthetische ALMA-Beobachtungen großräumiger Konvektion in 3D-Simulationen von Roten Überriesen, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2311.16885

Zeitschrifteninformationen:
arXiv

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